Управление анизотропией дилатации в области мартенситного превращения в сплаве системы Ni-Mn-Ga-Si
Министерство образования и науки Российской Федерации, Работа выполнена при финансовой поддержке государственного задания Института проблем сверхпластичности металлов РАН
Мусабиров И.И.
11Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, Уфа, Россия

Email: irekmusabirov@mail.ru
Поступила в редакцию: 15 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 29 октября 2025 г.
Принята к печати: 30 октября 2025 г.
Выставление онлайн: 28 ноября 2025 г.
Мартенситное превращение в сплавах Гейслера может сопровождаться различными функциональными эффектами, перспективными для практического применения. Но этому препятствует высокая термоциклическая хрупкость в литом состоянии. В работе представлены результаты сравнения дилатационных свойств в области мартенситного превращения сплава Ni-Mn-Ga-Si в крупнозернистом состоянии и с бимодальной структурой, обладающей сниженной термоциклической хрупкостью. Показано, что в результате формирования бимодальной структуры горячей деформацией ковкой (700 oC, e = 3.2) возникают внутренние напряжения (микронапряжения) преимущественной ориентации, приводящие к образованию мартенситных двойников попрек оси сжатия последнего этапа ковки. Образец в форме стрежня, вырезанный вдоль этого направления, скачкообразно сжимается, а вырезанный поперек наоборот удлиняется в процессе прямого мартенситного превращения. Таким образом, с помощью горячей деформации ковкой возможно управление анизотропией дилатации в процессе мартенситного превращения сплавов Гейслера системы Ni-Mn-Ga-Si. Ключевые слова: сплав Ni-Mn-Ga, сплав Гейслера, мартенситное превращение, дилатация, микронапряжения.
- S. Tavares, K. Yang, M.A. Meyers. Progress in Materials Science 132, 101017 (2023)
- V. Chernenko. Magnetostrictive Ni-Mn-based Heusler alloys. Encyclopedia of Smart Materials. Elsevier (2022). С. 160--176
- Q. Yang, X. Wu, Y. Gu, Y. Shi. J. Alloys Compd. 1035, 181559 (2025)
- S.Y. Yu, A.J. Gu, S.S. Kang, S.J. Hu, Z.C. Li, S.T. Ye, H.H. Li, J.J. Sun, R.R. Hao. J. Alloys Compd. 681, 1-5 (2016)
- K. Ahn. J. Alloys Compd. 978, 173378 (2024)
- В.В. Соколовский, М.А. Загребин, В.Д. Бучельников, В.В. Марченков. ФММ 124, 11, 1019-1024 (2023)
- V.V. Sokolovskiy, A.P. Kamantsev, V.D. Buchelnikov, V.V. Marchenkov. Physics of Metals and Metallography 125, 14, 1805-1813 (2024)
- В.И. Вальков, А.В. Головчан, И.Ф. Грибанов, О.Е. Ковалев, В.И. Митюк. ФТТ 66, 6, 988-999 (2024)
- Y. Shen, W. Sun, Z.Y. Wei, Q. Shen, Y.F. Zhang, J. Liu. Scripta Materialia 163, 14-18 (2019)
- Z. Li, Z. Li, Y. Lu, X. Lu, L. Zuo. Journal of Materials Science and Technology 117, 167-173 (2022)
- C. Huang, Y. Wang, Z. Tang, X. Liao, S. Yang, X. Song. J. Alloys Compd. 630, 244-249 (2015)
- J. Yang, H. Wang, Z. Li, N. Zou, H. Yan, B. Yang, L. Zuo. Acta Materialia 263, 119546 (2024)
- R. Chulist, E. Pagounis, P. Czaja, N. Schell, H. Brokmeier. Adv. Eng. Mater. 23, 2100131 (2021).
- A. Sozinov, N. Lanska, A. Soroka, W. Zou. Appl. Phys. Lett. 102, 2, 021902 (2013)
- Z. Zhou, P. Wu, G. Ma, B. Yang, Z. Li, T. Zhou, D. Wang, Y. Du. J. Alloys Compd. 792, 399--404 (2019)
- S.Y. Yu, A.J. Gu, S.S. Kang, S.J. Hu, Z.C. Li, S.T. Ye, H.H. Li, J.J. Sun, R.R. Hao. J. Alloys Compd. 681, 1--5 (2016)
- A.A. Mendonca, J.F. Jurado, S.J. Stuard, L.E.L. Silva, G.G. Eslava, L.F. Cohen, L. Ghivelder, A.M. Gomes. J. Alloys Compd. 738, 509--514 (2018)
- W. Everhart, J. Newkirk. Heliyon 5, 5, e01578 (2019)
- Q. Xia, X. Tian, W. Zhao, C. Tan, K. Zhang. Mater. Today Commun. 38, 108089 (2024)
- R. Chulist, W. Skrotzki, C.-G. Oertel, A. Bohm, H.-G. Brokmeier, T. Lippmann. Int. J. Mat. Research. 103, 5, 575-579 (2012)
- L. Wei, X. Zhang, M. Qian, X. Cui, L. Geng, J. Sun, L.V. Panina, H.-X. Peng. Mater. Design. 112, 339-344 (2016)
- R. Chulist, A. Bohm, E. Rybacki, T. Lippmann, C.G. Oertel, W. Skrotzki. Mater. Sci. Forum 702--703, 169--172 (2011)
- L. Wei, X. Zhang, J. Liu, L. Geng. AIP Advances 8, 5, 055312 (2018)
- D. Li, Z. Li, J. Yang, Z. Li, B. Yang, H. Yan, D. Wang, L. Hou, X. Li, Y. Zhang, C. Esling, X. Zhao, L. Zuo. Scripta Materialia 163, 116-120 (2019)
- I.I. Musabirov, I.M. Safarov, R.M. Galeyev, D.D. Afonichev, R.Y. Gaifullin, V.S. Kalashnikov, E.T. Dilmieva, V.V. Koledov, S.V. Taskaev, R.R. Mulyukov. Trans. Indian Inst. Met. 74, 2481--2489 (2021)
- I.D. Kurlevskaya, E.Y. Panchenko, A.B. Tokhmetova, E.I. Yanushonite, A.S. Eftifeeva, N.Yu. Surikov, E.E. Timofeeva, Yu.I. Chumlyakov. Phys. Mesomech. 27, 398--408 (2024)
- Е.Е. Тимофеева, Е.Ю. Панченко, М.C. Дмитриенко, Э.И. Янушоните, И.Д. Фаткуллин, Ю.И. Чумляков. Письма в ЖТФ 51, 11, 46-51 (2025)
- Z. Lin, X. Wang, F. Zhu, B. Li, S. Bi. Mater. Today Commun. 47, 112952 (2025)
- J. Meng, L. Xie, Q. Yu, J. Wang, C. Jiang. Acta Materialia 263, 119469 (2024)
- Q. Zhai, F. Bu, Y. Cheng, J. Zhang, Y. He. J. Magn. Magn. Mater. 629, 173246 (2025)
- Р.Ю. Гайфуллин, А.Б. Гаджиев, А.М. Алиев, С.В. Таскаев, И.И. Мусабиров. Радиотехника и электроника 68, 4, 346-352 (2023)
- И.И. Мусабиров, И.М. Сафаров, Р.М. Галеев, Р.А. Гайсин, В.В. Коледов, Р.Р. Мулюков. ФТТ 60, 6, 1051-1057 (2018)
- И.И. Мусабиров, И.М. Сафаров, Р.М. Галеев, Д.Д. Афоничев, Р.Ю. Гайфуллин, В.В. Коледов, С.В. Таскаев, Р.Р. Мулюков. Челябинский физико-математический журнал 5, 4-2, 601-611 (2020)
- I.I. Musabirov, R.Y. Gaifullin, A.B. Gadjiev, A.M. Aliev, E.T. Dilmieva, S. Kramer, Yu.S. Koshkid'ko. J. Magn. Magn. Mater. 594, 171892 (2024)
- И.И. Мусабиров, И.М. Сафаров, Р.М. Галеев, Д.Д. Афоничев, В.В. Коледов, А.И. Рудской, Р.Р. Мулюков. Физика и механика материалов 33, 1, 124-136 (2017)
- W.H. Wang, G.H. Wu, J.L. Chen, C.H. Yu, S.X. Gao, W.S. Zhan, Z. Wang, Z.Y. Gao, Y.F. Zheng, L.C. Zhao. Appl. Phys. Lett. 77, 20, 3245--3247 (2000).
- F. Xiong, Y. Liu, E. Pagounis. J. Magn. Magn. Mater. 285, 410-416 (2005)
- T. Liang, C. Jiang, H. Xu. Mater. Scien. Engineer. A. 402, 5-8 (2005)
- A.N. Vasilev, E.I. Estrin, V.V. Khovailo, A.D. Bozhko, R.A. Ischuk, M. Matsumoto, T. Takagi, J. Tani. Int. J. Appl. Electromagn. Mechan. 12, 35-40 (2000)
- Ю.В. Калетина, Е.Г. Герасимов, В.А. Казанцев, А.Ю. Калетин. ФТТ 59, 10, 1978-1983 (2017)
- И.И. Мусабиров, Х.Я. Мулюков, В.В. Коледов, В.Г. Шавров. ЖТФ 81, 3, 108-111 (2011)
- I.I. Musabirov, I.M. Safarov, R.R. Mulyukov, I.Z. Sharipov, V.V. Koledov. Letters on Materials 4, 4(16), 265-268 (2014).